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Mechatronische Systeme

Modulbezeichnung: Mechatronische Systeme
Studiengang: Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020
Code: MTM.MES
SWS/Lehrform: 2SU+2V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 1
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.(70 %) + Hausarbeit (30 %)
Zuordnung zum Curriculum:
MTM.MES Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020, 1. Semester, Pflichtfach
MST.MES Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.04.2016, 1. Semester, Pflichtfach
MST.MES Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.10.2011, 8. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Sonstige Vorkenntnisse:
Systemtheorie, Technische Mechanik

[letzte Änderung 10.04.2011]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer

[letzte Änderung 30.01.2019]
Lernziele:
Befähigung zur systematischen Beschreibung, Analyse und Design komplexer mechatronischer Systeme mit Methoden der Systemtheorie und physikalischen Modellbildung, Erlernen der Methoden zur Behandlung von linearen und nichtlinearen Systemen und Anwenden der Methoden auf natürliche und mechatronische Systeme  
 
 


[letzte Änderung 27.10.2015]
Inhalt:
- Zustandraummodell (zeitkontinuierlich, LTI/linear/nichtlinear)
- Lösung der Zustandsraumgleichung im Zeitbereich
-- Fundamentalmatrix
-- Eigenschaften der Fundamentalmatrix
- Lösung der Zustandsraumgleichung im Frequenzbereich/Übertragungsfunktion
- Normalformen
-- Beobachtungsnormalform
-- Steuerungsnormalform
-- Jordan-Normalform
-- Ähnlichkeitstransformationen
- Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit
- Zeitdiskrete Systeme
-- Diskretisierung
-- Z-Transformation, Übertragungsfunktion
- Zustandraummodell (zeitdiskret)
 
Analyse von komplexen mechatronischen Systemen z.B. aus dem Automotiv Bereich
und der Luft- und Raumfahrt, Regelungstechnische Methoden in der Mechatronik wie z.B. (exemplarisch)
- Fahrassistenzsysteme (ESP, ABS, ...)
- Aktive Dämpfungssysteme
- Self-sensing-Effekte in der Aktorik
- Systembeschreibung durch den Lagrange-Formalismus
- Künstlicher Horizont
- Fluglagereglung
- Kalman-Filter
- Inertiale Navigation, Koppelnavigation, GPS-Stützung
Die Studierenden erarbeiten ausgewählte Themen in Kleingruppen selbstständig und tragen die Inhalte im Rahmen eines Work-shops vor.

[letzte Änderung 10.04.2011]
Literatur:
W. Roddeck, Einführung in die Mechatronik, Teubner, 2003
Schiessle (Hrsg.), Mechatronik 1 und Mechatronik 2, Vogel Fachbuch
R. Isermann, Mechatronische Systeme, Grundlagen, Springer, 1999
R. Isermann (Hrsg.), Fahrdynamik-Regelung, Vieweg, 2006
K.R. Britting, Inertial Navigations Systems Analysis, Wiley-Interscience
B. Heißing, M. Ersoy (Hrsg.), Fahrwerkhandbuch, Vieweg + Teubner, 2007
Jan Lunze, Regelungstechnik 2, Springer, 2008
Heinz Unbehauen, Regelungstechnik II, Vieweg, 2007
Otto Föllinger, Laplace-, Fourier und z-Transformation, Hüthig, 2007
Otto Föllinger, Regelungstechnik, Hüthig, 2008
 


[letzte Änderung 10.04.2011]
[Thu Jun  4 04:49:46 CEST 2020, CKEY=zmmsa, BKEY=mechm, CID=MTM.MES, LANGUAGE=de, DATE=04.06.2020]